论基坑内混凝土支撑拆除施工的安全控制

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  【摘要】支撑拆除技术是确保深基坑施工安全重要环节。提升支撑拆除技术,落实拆除工艺流程各项施工技术措施,提升安全意识,加强拆除过程安全控制,是确保支撑安全顺利进行的关键。本文通过对桃浦科技智慧城605地块商办项目基坑混凝土拆除施工安全因素的分析,提出了怎样预防和控制基坑混凝土拆除施工中的安全风险和安全事故,并着重介绍了混凝土支撑拆除过程中安全管控的重点及采取的措施。
  【关键词】混凝土支撑;支撑拆除;安全控制;拆除技术;工艺流程;措施保障
  1、工程概况
  桃浦科技智慧城605地块商办项目位于上海市普陀区,真南路以南、景泰路以东、祁连山路以西、金昌路以北范围内,用地面积约51958.7m2,建筑面积:总建筑面积约283662m2,其中,地上总建筑面积约181850m2,地下两层总建筑面积约101812m2。
  本混凝土支撑切割拆除工程的施工难点是:(1)基坑面积大,基坑总面积超过了50000m2;(2)深度较深,平均深度超过8m;(3)区域分隔多,总共被地下连续墙分隔了8个独立区域;(4)支撑体系复杂,梁截面大,拆除方量大。基支撑梁和栈桥梁梁宽度都在600mm-1100mm不等,梁高800mm-1300mm不等。(5)拆除方量大,总量达21000m3。
  拆除方法:采用机械破除和静力结合的方法。
  (1)主要区域A、B区第二道支撑及A、B区第一道支撑的栈桥区域采用镐头机械拆除,其余采用绳锯切割;
  (2)节点周围均需采用人工风压机或切割配合拆除;
  (3)地下连续墙采用金刚链绳锯切割拆除,分段吊装的方法。
  2、影响混凝土支撑拆除施工安全的因素
  混凝土支撑拆除是一项系统和复杂的工作,存在很多不安全因素。它不仅要受到施工方法和施工工艺的影响,还要受到工作人员素质、技术水平、周围环境以及管理水平的影响。以下对这几个方面的因素做一下简单分析。
  2.1技术因素
  混凝土支撑拆除技术是支撑拆除的核心因素。拆除方法、拆除工艺流程以及拆除过程中采取措施都是决定混凝土支撑拆除能否成功、能否确保安全进行的关键。拆除方法不当,拆除工艺流程不合理和技术措施不完善,都会导致重大的安全事故发生。
  2.1.1混凝土支撑拆除的方法
  支撑拆除的方法是混凝土支撑拆除得以顺利进行的先决条件。拆除方法方正确与否决定了后期的工艺和措施,也影响拆除过程的安全防护。施工单位应结合现场的实际环境、基坑状况及大小、对结构维护和周边的影响、场地的交通状况去选择合适的拆除方法。
  2.1.2混凝土支撑拆除的工藝流程
  支撑拆除即是对基坑受力构造系统的拆除,工艺流程的正确与否就会直接导致基坑的安全风险。分区拆除顺序不当;上下支撑拆除的先后顺序颠倒;主梁和次梁拆除的先后顺序不分;联系梁、围檩、支撑梁拆除的顺序和流程不清楚;支撑拆除没有做到对称进行;主体结构及传力带混凝土强度达不到强度要求,这些都会导致支撑拆除的安全风险。
  2.1.3拆除防护措施
  拆除防护措施是混凝土支撑拆除工作的又一难题,也是混凝土支撑拆除安全管控的重点之一。有效的拆除防护措施可以保护成品不受损伤,降低后期的维修成本,降低安全事故的发生率。混凝土支撑拆除防护措施主要是对成品的保护,对施工人员和机械的防护,对重点结构和重点部位的防护比如铺设钢板、加上脚手架等。
  2.2人员因素
  人员素质是影响混凝土支撑拆除的又一决定因素。管理人员技术水平、管理水平、执行力、责任心和安全意识,拆除操作人员的技术水平、安全操作知识和安全意识,这些都会影响混凝土支撑拆除的安全。
  2.3管理因素
  管理是混凝土支撑拆除安全实施的保障。如果没有效的管理措施,拆除工作就很难完全按照预定的拆除方案顺利进行。技术的实施、人员正确操作、设备投入运行都需要管理来落实。因此混凝土支撑拆除没有良好的管理,就不能确保各项工作的真正落实,更不能进行各项工作的方案优化,就很难保障拆除工作的安全顺利进行。
  2.4环境及其他外界因素
  环境及外界因素涉及的内容比较多,对工程的影响比较大,而且很多因素是偶然的、不可控的。影响混凝土支撑拆除的主要环境因素主要有周边土体的强度和水文地质情况、临近的建筑物和构造物、基坑边的堆放物及周边的道路交通对基坑维护结构地影响。
  其他外界因素有天气因素、自然因素和人为因素,这些因素都会对混凝土支撑拆除造成安全风险。
  3、安全控制的主要措施
  3.1技术措施
  3.1.1首先必须选择适合本项目的拆除方法。本工程根据实际工况,结合整体施工规划、施工环境、施工进度、经济效益等综合情况,混凝土支撑拆除拟采用镐头机械破除和金刚链绳锯切割相结合的施工方法。A、B区的大面积区域的支撑和栈桥区域采用镐头机械拆除,其它区域采用绳锯切割,节点周围采用人工风压机或切割配合拆除,地下连续墙采用金刚链绳锯切割拆除,分段吊装的方法。拆除方法确定可以为后面的工艺方案和安全管理奠定基础。
  3.1.2合理安排施工工艺及流程,严格遵循拆除工艺和拆除流程。为确保钢筋混凝土支撑拆除施工的顺利进行,避免安全事故的发生,在支撑梁切割施工过程中,必须确保支撑切割后,支护体系的应力能均匀释放。因此,混凝土支撑拆除施工前必须要规划好施工工艺流程,确定好拆除顺序。因此须遵守以下拆除原则。
  根据工程的基坑分区布置和结构特点,支撑拆除可采取分区、分层依次施工。例如本工程分坑顺序由南向北依次进行,A区施工完成进行B区施工,B区施工完成进行C区施工。分层顺序根据主体结构施工顺序依次施工,由下至上依次拆除。大地板混凝土浇筑完成且混凝土强度满足要求后(本工程底板浇筑凝土强度达到设计的70%),对第二道支撑进行拆除。待第二道混凝土支撑拆除完成,在进行地下二层主体结构和传力带的施工。待地下二层主体结构和传力带满足设计要求后方可以第一道支撑、栈桥拆除。同层,支撑梁的拆除原则必须次后主对称进行,先拆除附属支撑,在拆主撑,确保拆除过程中应力释放的均匀性。   3.1.3支撑破除安全技术。采用机械方式破除施工时,为防止破碎混凝土砸坏已浇底板、楼板等结构,在钢筋混凝土支撑梁破除施工前,应在支撑梁下面底板或楼板上铺设钢板,铺设范围能够确保拆除掉落的混凝土块不至于砸坏底板或楼板钢筋混凝土结构为宜,破碎区域周边5米范围内设置安全防护带。同时,镐头机进行支撑梁破碎施工时,必须按照审批通过的施工方案按顺序进行作业施工。支撑梁拆除必须一根一根的破碎拆除,拆除机械从一端向另一端推移,拆除破碎的混凝土粒径不超过300mm,支撑梁需整跨破碎完成后方可割除支撑梁的钢筋,确保施工安全。拆除过程中,支撑梁破碎以格构柱位置分段进行,当一侧的支撑梁破碎完成后,镐头机在转移到下一段继续作业。大型破碎机可站立在底板、楼面和栈桥上进行施工,小型破碎机可站立在支撑梁上施工,但其位置一定要在靠近格构柱的地方。
  3.1.4支撑切割安全技术。采用刚链绳锯切割拆除的,应严格遵循先支撑后围檩的原则。撑梁切割前应按照施工方案划分段进行正确放样,确保切割段混凝土块体与理论计算值大致相符。分段长度及重量根据吊机性能、回旋半径及其中稳定力矩确定,但最大也不能超过叉车短驳承载重量,做好明显分块标记,按照标记好的位置进行切割。支撑梁切割需要搭设支撑架,分段切割后落在承重支架上,所以支架承重强度和稳定性非常重要,因此支撑架必须要通过承载力计算确定,确保切割后的钢筋混凝土块不超过支撑架的支撑强度,保障砼块体在吊离前的安全性。同时,通过计算确定吊点位置,保证钢筋砼块体在吊离过程中应稳定可靠。虽然钢筋砼块体切的越大,经济效益越大和施工速度越快,但是钢筋砼块体的大小还应考虑吊车的选型及吊车起吊半径,不允许超载施吊。造成安全隐患。
  切除后梁体起吊时,速度要均匀,构件要平稳,砼块体下放时须慢速轻放。在支撑梁吊运的过程中必须注意对钢管支撑的保护,防止侧向力过大而引起钢管支撑的失稳,必要时在吊装钢丝绳上挂神仙葫芦将钢丝绳反方向拉。在混凝土切割时,应尽量使混凝土切割面为倒梯形,以减少支撑梁吊运过程中对其它段造成安全影响。
  3.1.5做好成品和重点部位的安全防护措施。混凝土支撑拆除前应该全面制定对成品和重点部位的安全防护方案,通过论证和计算确保防护方案的有效性和可行性。
  混凝土支撑拆除前,必须确保对支撑梁下方混凝土结构、框架柱、剪力墙及横角处等重要部位进行遮挡防护;封闭后浇带,封堵电梯井、集水井等洞口部位。拆除施工时,破除机械不得碾压和碰撞墙柱钢筋,避免损坏结构钢筋,对结构造成影响。重视对结构钢筋和插筋的保护工作,合理设置保护设施,避免拆除混凝土块对这些构件带来冲击与破坏。个别钢筋插筋应该采取遮挡防护措施,防止压弯钢筋。同时,有效的控制混凝土破除体积大小,也是一项有效的防护措施,它可以起到对混凝土结构和其他构件的安全保护作用。
  3.2加强人员培训,提升施工人员综合素质
  拆除施工作业人员在混凝土支撑拆除施工前,必须经过安全培训,并通过考核后方可上岗。特殊作业岗位人员必须持证上岗,例如吊车司机、专职信号指挥人员等,而且非特殊情况尽量不要随意更换人员。像起重机械等危险型较大的机械设备的操作要保证专人专机,严格落实岗位责任制。
  加強对拆除施工作业人员的安全意识教育和技术培训,提升拆除施工作业人员的安全意识和技术水平。落实安全生产责任制度,强化支撑拆除管理人员的安全意识和责任心。及时做好混凝土支撑拆除施工安全技术交底,确保拆除施工作业人员都能清楚本工程的安全风险和操作要点,避免不正确的操作和行为发生。
  3.3坚强对撑梁拆除过程的监督管理
  3.3.1成立支撑拆除安全管理小组,构建完善的支撑拆除监督管理体系,合理安排工作人员,有效满足工作需要。落实精细化管理理念,明确工作人员职责和权限,让拆除人员严格遵技术规范要求进行拆除。构建完善的管理培训体制,让工作人员更好学习混凝土支撑拆除技术标准,严格执行规范要求,保证各项措施有效落实。
  3.3.2全面识别混凝土支撑拆除过程中的安全风险源,制定有效的安全管理措施和应急预案。做好现场勘察和调查工作,全面搜集现场资料,然后进行分析和诊断,结合深基坑现状预测混凝土支撑拆除过程中可能出存在的安全风险和问题。并针对这些风险和问题制定相应方案和措施。
  3.3.3加强混凝土支撑拆除施工过程中的安全管理。诊断和分析深基坑安全管理现状,优化支撑拆除安全管理体系,制定安全生产评价体系。对安全管理现状做相应的改进和完善,包括改进施工方案和施工措施,由管理小组充分研究和讨论,完善管理方案,并充分将其应用到现在工作中,不断健全和完善支撑拆除安全管理体系。
  全面掌握安全管理现状,明确管理重点和管理任务,优化支撑拆除安全管理方案,健全安全管理组织职能,完善安全事故报告机制,提前做好预防和控制措施,提高对安全事故的预控能力,降低支撑拆除安全事故发生率,有效预防施工安全隐患。
  加强支撑拆除施工过程动态管理,强化施工过程跟踪管理,及时纠正不正确的指挥和不正确的操作。安全管理是一个持续不断的动态过程,利用现代化的信息技术和计算机技术可以有效的解决这一难题。通过建立安全管理动态数据库,全面掌握支撑拆除的基本情况,分析数据资料,让支撑拆除安全管理变的更加轻松和全面。
  加强基坑监测管理
  支撑的作用就是防止周边土体和地下水对基坑的挤压破坏。只有在确保基坑稳固性与可靠性的前提下,才能有效进行支撑拆除施工,才能确保拆除工作安全顺利进行。因此,在即可拆除中必须加强对基坑维护结构的位移和变形监测,及时了解基坑维护的位移和变形情况。当发现基坑的位移和变形值超出规警戒值时,应该分析原因,然后立即采取相应的控制和应对措施。只要在确保基坑稳定情况下,才能进行支撑拆除施工,确保拆除工作的安全进行。
  3.4做好对其它外界因素的防范
  根据当地气候、天气条件、地质状况制定相应的工作制度和安全应急措施,及时应对各种突发情况的发生,避免在恶劣的气候环境状况下施工作业,禁止在视线不清和风速达到5级以上的情况下进行吊装作业,杜绝安全事故的发生。
  成立以项目经理为组长和项目主要管理人员为主体的现场应急抢险小组,设立应急物资仓库,并根据施工阶段备足应急抢险物资及机械,例如注浆机及注浆料,水泵,砂袋等物资。尽量将不可控因素导致的安全风险控制在可控范围内。
  结语:
  随着国家城市化进程地推进,城市的规模在不断增大,在寸土寸金有限的城市土地资源上,向上向下的空间衍生,是建筑业的发展的必然趋势。因此,深基坑的施工是施工企业无法绕过施工难题。混凝土支撑拆除安全控制是深基坑施工得以顺利进行的重要保障。作为支撑拆除单位和拆除施工人员,必须要认识到支撑拆除安全控制的重要意义和施工操作的重难点,掌握混凝土支撑拆除技术要领,总结施工经验,提高自我素质,坚决要把拆除安全风险控制在可控的范围内,确保基坑工程安全目标得以实现。
  参考文献:
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